隧道岩溶处治关键技术

隧道岩溶地层处理方案引言隧道的建设和维护常常面临岩溶地层带来的困扰。

岩溶地层由于地下水的侵蚀作用，形成了许多洞穴和溶蚀缝隙，这给隧道的稳定性和安全性带来了威胁。

因此，针对岩溶地层的处理方案至关重要。

本文将介绍一种针对隧道岩溶地层的处理方案，并详细阐述其设计原理和操作方法。

设计原理隧道岩溶地层的处理方案的设计原则如下：1.强化地基：通过加固地基，增强地下岩溶地层的承载力和稳定性。

2.封闭洞穴：通过填充洞穴和修复溶蚀缝隙，减少岩溶地层对隧道的侵蚀和破坏。

3.排水处理：合理排水，减少地下水对隧道的侵蚀，保证隧道的排水畅通。

4.监测预警：对隧道岩溶地层进行实时监测，并及时预警，以防止事故发生。

操作方法1. 强化地基强化地基是处理岩溶地层的关键步骤之一。

具体操作如下：1.清除表层土壤和杂物，确保地基面暴露。

2.采用事先设计好的加固材料，如格栅、格室、喷锚等，对地基进行加固。

3.加固材料的选择应根据地质情况、地下水位和工程需求进行合理设计，确保加固效果。

2. 封闭洞穴封闭洞穴是处理岩溶地层的另一个重要步骤。

具体操作如下：1.先对洞穴进行勘察，了解洞穴的大小、形状和分布情况。

2.对洞穴进行修复，采用填充材料填充洞穴，如混凝土、砂浆等。

3.对溶蚀缝隙进行修复，采用喷浆、喷砂等方法填充缝隙。

4.对大型洞穴或困难修复的洞穴，可以考虑采用地锚等特殊技术进行处理。

3. 排水处理排水处理是处理岩溶地层的必要措施。

具体操作如下：1.施工前进行地下水位的测量和分析，确定合理的排水方案。

2.采用井点和排水管道，将地下水引导至隧道外部。

3.定期检查排水设施的畅通情况，及时对堵塞、损坏等问题进行处理。

4. 监测预警监测预警是处理岩溶地层的重要手段。

具体操作如下：1.部署地下岩溶地层监测设备，如应力计、位移计、渗流计等。

2.实时监测地下岩溶地层的变化情况，及时预警可能发生的地质灾害。

3.根据监测数据制定相应的预防措施，以保证隧道的安全运营。

浅谈公路岩溶隧道施工技术管理隧道工程是公路建设中重要的组成部分，为了解决地质条件复杂的地区的公路交通瓶颈问题，我国逐渐开始建设大量的岩溶隧道。

岩溶隧道的施工技术管理是岩溶地区公路隧道建设的重要组成部分。

本文将针对岩溶隧道的特点进行分析，探讨岩溶隧道施工技术管理的相关内容。

一、岩溶隧道的特点岩溶地区地质条件的复杂性给公路隧道的建设带来了很大的挑战。

岩溶是在特定的地质条件下形成的溶蚀地貌，具有破碎、多洞、软质等特点。

岩溶地区的隧道穿越地质构造复杂，地下水丰富，岩溶洞孔多，地下河、地下溶洞等问题使得隧道建设技术难度加大，对施工管理提出了更高的要求。

1. 地质条件复杂岩溶地区的地质构造较为破碎，地层变化大。

地下水的渗漏和地下河等问题给隧道开挖带来很大的困难，增加了隧道施工的难度。

2. 存在多洞、溶洞岩溶地区地下洞室密布，隧道开挖过程中需要面对洞室塌方、塌陷等地质灾害。

如何有效管理这些地下洞室对于隧道施工技术管理来说是一个重要的挑战。

3. 软质地层问题岩溶地区地层较为软质，容易塌方，给隧道的支护带来了更高的要求。

二、岩溶隧道施工技术管理内容面对岩溶隧道的特殊地质条件，隧道工程的管理人员需要在施工过程中对地质灾害、地下洞室等问题有充分的准备，做好相关的技术管理工作。

在施工前，必须对岩溶地区进行充分的地质勘察，确定地下水的渗漏情况，地下洞室的分布，了解地下的地质构造，为施工提供重要的信息。

2. 支护技术管理在岩溶隧道的开挖过程中，隧道的支护是关键的一环。

需要对地质条件进行全面的评估，确定支护的方案和方式，加强支护的质量管理，提高支护的可靠性。

3. 预防地质灾害岩溶地质条件易发生地质灾害，如地下洞室塌方、地下水渗漏等。

在施工过程中，需要加强对地质灾害的预防和防治工作，有效管理地下洞室的风险。

4. 土方平衡与排水管理岩溶隧道的开挖过程中会涉及到大量的土方平衡和排水问题。

要加强土方的管理，合理安排土方的工作，及时排水，确保施工顺利进行。

石灰坡隧道岩溶处治技术摘要：介绍了石灰坡隧道在施工中遇到的岩溶处理方法和手段。

在施工过程中针对岩溶所处位置分别进行了排水措施、回填和加长型注浆锚杆加固处治方法的阐述。

处治结果表明，上述方法在三线大跨径隧道岩溶处治中具有安全、可靠、经济等特点，可供类似隧道工程设计和施工参考。

关键词：隧道；防排水处治；加固处治中图分类号：u455文献标识码：a一、工程概况石灰坡隧道位于贵阳市白云区都拉营与沙文之间，是贵阳市“三环十六放射”骨架路网中的“射线”道路之一。

隧道里程桩号为zk12+670～zk13+490(长820m)、yk12+860 ～ yk13+540(长680m)，隧道设计为双向三车道，设计建筑限界宽12.5m、高5.0m，隧道衬砌内轮廓拱顶高8.1m、净宽15.33m，净空面积102.1m2。

隧道采用三台阶光面爆破的开挖方法。

隧址区位于都拉营向斜西翼与近南北走向阳关背斜东翼之间，褶皱发育。

隧道通过路段发育有1条断层(f1)，其通过左幅隧道出口段k13+340里程处，右幅隧道k13+500里程出口处。

走向近呈南北向延伸，与隧道成近41°斜交，倾向95°，倾角45°，为逆冲压扭性断层，在隧道位置断层上盘为茅口组(p2m)地层,下盘均为上叠系松子坎组(t2sz)地层，上盘地层产状为95°∠60°，下盘地层产状为110°∠25°。

k11+700～ k12+690/890里程段东侧为沙老河流域汇水范围，西侧为麦架河流域汇水范围，隧址区内无较大地表水体分布，仅在左幅隧道出口存在一山塘，为当地村民洪水季节用于储水使用，无固定的水源补给，靠大气降水补给。

隧道及道路通过地段的山体未被冲沟、洼地等负地形严重切割破坏，山形总体较完整，隧道通过地段未见较大滑坡、崩塌、地裂缝、泥石流及地下洞室等不良地质现象，钻探泥页岩岩芯时有饼化现象，开挖过程中洞壁岩体可能会发生有限位移；此外，地表调查未发现有地温异常，隧道通过地段无初始高应力影响。

隧道岩溶岩溶水地段施工方法措施隧道岩溶及岩溶水地段施工方法及措施1、施工方案、方法在石灰岩地段进行隧道施工时，首先采用TSP202 超前地质预报系统分段对溶洞的发育状况进行探测预报，并进行超前探孔进行验证，根据探测结果采取相应的施工措施，并时刻作好突水等紧急情况的处治准备。

对于超前探孔中单孔流量大于 2.5L/s 且掌子面总流量小于10L/s 的岩溶，应根据岩溶的具体位置，预留5-8m 围岩段，进行局部超前小导管注浆堵水；对于掌子面总流量大于10L/s 的岩溶或60%以上的探孔均出水的围岩段，应预留8-12m 围岩段进行超前管棚注浆堵水。

溶洞出露后，根据其分布范围、类型情况采取如下不同处理措施(见表3.1.8.1-1)。

溶洞处理一览表表3.1.8.1-12、施工措施(1)、碳酸盐岩地区隧道施工，施工前应对地表进行详细勘查，了解地表水、出水地点的情况，并对地表进行必要的处理，并注意研究岩溶状态，估计可能遇到溶洞的地段；并且在施工中应加强钻孔探测工作，以防遇到岩溶陷落及岩溶管道涌突水现象。

(2)、当开挖达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，喷锚支护和衬砌紧跟。

如采用上下台阶法施工，则应将上部工序赶前，迅速将拱圈支护到适当地段。

同时设法探明溶洞的形状、范围、大小、充填物及地下水等情况，并据以制定针对性的施工处理方案及安全措施。

(3)、溶洞出露后，应注意检查溶洞顶部情况，当溶洞较大较高且围岩破碎时，应及时处理危石，并采取挂网喷锚等封闭措施。

还应设置施工防护架或钢筋防护网，以确保施工安全。

并且在溶洞的真实情况未探明前，严禁将弃碴倒入溶洞中。

(4)、在溶蚀地段掘进，若地质条件较差时可用超前支护法施工，必要时可于开挖前采取预注浆加固。

并且爆破作业，应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量，减少对围岩的扰动。

(5)、为防止岩溶水给隧道带来威胁，溶洞处理中应加强隧道防排水设施的设置。

采用平板车安设大流量、高扬程的抽水机2～3 台，并备足连接所需器材、配件作为抽排突发性涌水之用。

工程技术141浅谈隧道岩溶快速整治技术周晓磊（中铁二十一局集团第三工程有限公司，陕西 咸阳 712000）摘要：本文主要介绍喀斯特地区岩溶隧道工程施工，针对开挖揭示的岩溶形态及发育情况，采用地质雷达和地质钻探的方式进行验证。

综合岩溶隧道有可能存在的安全隐患，快速制定岩溶整治措施，为加快隧施工提供强有力的参考依据。

关键词：隧道；岩溶；快速；整治隧道岩溶整治，是一项岩溶隧道快速施工的前提条件，也是确保后期运营安全的关键所在。

根据实践制定岩溶、突水地段整治原则：“加强支护、引排为主、综合治理”。

依托实际揭示岩溶情况，制定岩溶整治方案，通过综合治理，为铁路隧道施工和营运提供安全保障。

1 工程概况 1.1 工程简介 新建贵南铁路白秀山二号隧道位于广西境内马山至南宁北区间，进口里程DK412+103，出口里程DK414+645，全长2542m，最大埋深约324m。

为降低施工和运营风险，同时兼顾施工通风，设置一座泄水洞，位于线路前进方向左侧25m，长1198m。

该隧道为高速铁路双线隧道，设计速度目标值350km/h。

隧址区上覆第四系全新统崩积、堆积（Q 4col ）块石土，冲洪积软土、黏土，冲洪积（Q 4al+p1）黏土，坡残积（Q 4dl+el）红黏土；下伏基岩为二叠系下统栖霞组（P 1q）灰岩；石炭系上统（C 3）灰岩。

隧道穿越不良地质主要为岩溶、边坡顺层（进出口段左侧）、进出口洞顶危岩落石，下穿多处洼地，地下水丰富，在施工中可能发生突水、突泥、涌水、坍塌、冒顶、围岩失稳等现象，预计最大涌水量可达7.19万方/d。

1.2 施工揭示情况案例1：白秀山二号隧道出口DK414+400～+406仰拱开挖时揭示隧底发育两个半充填溶洞，溶洞充填物为软～硬塑状黏土，揭示溶洞纵向影响范围长约5m，横向宽度约2米（超出右侧边墙开挖线约0.8m，且竖直向下延伸），DK414+405处右线路中线偏右2.3m 处风枪探测（探测点位于仰拱底以下1.5m）揭示0～3m 为充填溶洞。

重难点技术方案及措施第一节岩溶地质隧道施工方案及技术对策根据设计，本标段岩溶地质问题，施工中将进一步做好地质预报，进一步从微观查明水文、地质岩溶位置、形态及分布等，预测出可能出现新的更复杂的水文、地质问题，拟定出详细施工方案及施工技术对策，并报经业主、设计、监理、批复后实施。

一、总体技术对策岩溶隧道技术对策见图9-1-1。

二、预测预报（一）定性预测方法及步骤采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。

其具体方法及步骤如下：第一步：收集区域地形、地质、水文地质资料以及铁路地质资料，通过这些资料分析区域岩溶地貌特征。

第二步：对隧道所处地区的地表岩溶地貌，区域内出露的溶洞、暗河以及隧道施工已揭露的溶洞的形态、规模、位置的调查，以及隧道的地质构造和岩性的调查，研究分析隧道所在地区的岩溶地貌规律，尤其是层状水平溶洞的发育规律，包括水平溶洞的层数，层的高程，各层溶洞的规模等。

第三步：预测溶洞形态．将隧道高程与区域内水平溶洞高程对比来确定隧道在地质历史时期曾经处的地下水动力带，据此预测隧道可能遇到溶洞的形态，及水平溶洞或竖直溶洞。

第四步：预测溶洞规模，根据本区域出露的同层水平溶洞的规模、隧道已揭露的溶洞规模和隧道各段的岩性、地质构造以及岩溶地貌发育的情况，推测隧道可能遇到的溶洞的规模。

第五步：预测溶洞的位置，根据隧道各段的岩性、地质构造以及地表岩溶发育的情况，推测隧道发育溶洞的位置或段落。

第六步：根据区域内暗河的纵剖面的形态以及地表暗河出入口的高程推算暗河在与隧道交叉处的高程，预测隧道是否遇到暗河以及暗河对隧道是否构成危害。

（二）地表钻孔探测地表钻孔探测是溶洞地质隧道勘测和设计阶段常用的一种方法．探测的主要内容是溶洞的位置、溶洞形状，规模、岩溶及地下水发育情况、填充物成份及填充物状况等。

（三）利用导坑超前预报利用辅助导坑或正洞超前导坑为后步施工探明地质情况，以便采取正确的施工措施。

其作法是在导坑开挖爆破后，从导坑开挖面外露的各种地质现象，包括岩性、岩层、岩溶裂隙的产状要素描绘在地质编录图上．通过编录工作，进一步揭示了隧道岩溶地段的地质详细构造。

隧道岩溶处理措施我国石灰岩地层分布较广,岩溶地质非常普遍。

当隧道穿过岩溶地层时,有的溶洞位于隧道底部,充填物松软且深,隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎,容易发生坍塌;有时遇到潜在的水囊或暗河,岩溶水或泥沙夹水大量涌入隧道;有时遇到填满饱含水份的充填物溶槽,当坑道掘进至其边缘时,含水充填物不断涌入坑道,难以遏止,甚至地表开裂下沉,山体压力剧增;有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广,处理十分困难。

正确处理溶洞对隧道施工具有重要意义。

1 地表处理措施岩溶隧道,在地表分布大大小小的溶槽、溶沟、漏斗时,首先对地表水的水流方向、消失位置详细了解,对有可能贯入隧道的岩溶漏斗,要对地表漏斗进行回填,回填土表面加混凝土盖,四周砌浆砌片石挡水墙,并另修水沟将原来进入漏斗的水流往别处引走。

2 超前地质预报当地质图上标明前方有断裂破碎带、不同岩层变化带时,在离掌子面后方20m 处安设TSP202 地质超前预报系统,用地震反射波法对掌子面前方地质情况进行预测。

洞内地质情况发生变化、岩溶裂隙水有增大趋势时,及时改全断面法为正台阶法,当岩层进一步变化,破碎严重时,暂停掘进,在上台阶拱部、拱腰、拱脚处,用XY—2B 型地质钻机进行水平超前地质钻探取芯,钻探深度40m 以上,结合TSP202 地质预报资料,进行详细分析,制定相应方案。

3 隧道洞内溶洞处理技术措施隧道在溶洞地段施工时,应根据设计文件有关资料及现场实际,查明溶洞分布范围、类型情况(大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及其充填物) 、岩层的稳定程度和地下水流情况(有无长期补给来源、雨季水量有无增长) 等,分别以引、堵、越、绕等措施。

3. 1 引排水(1) 当暗河和溶洞有水流时,宜排不宜堵。

在查明水源流向及其与隧道位置的关系后,用暗管、涵洞、小桥等设施,渲泄水流(图1) 或开凿泄水洞,将水排出洞外(图2) 。

(2) 当水流的位置在隧道上部或高于隧道时,应在适当距离外,开凿引水斜洞(或引水槽) 将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排(图3) 。

岩溶隧道特大涌水治理技术内容提要：本文结合栋梁屯二号隧道的涌水治理情况，阐述了在岩溶地区隧道涌水的综合治理措施。

关键词：隧道涌水治理措施1、概述：在岩溶地区修建隧道，由于岩溶发育，涌水是极易发生的灾害之一，容易导致围岩坍塌及隧道倒灌等工程事故。

因此，对隧道涌水进行综合治理是一项重要的任务，尤其在施工阶段，采取必要的治理措施即可以防止突水灾害的发生，又为以后的运营安全提供保障，同时也可以保持地表农业生态环境。

本文结合栋梁屯二号隧道的涌水治理情况，从几个方面阐述了隧道涌水的综合治理措施。

该隧道地处岩溶发育地区，基岩裂隙水水量丰富，区内构造以断层发育为特征，主要发育有两条暗河；设计隧道要穿过3条断层及上述两条暗河，其中一条暗河与隧道多次相交。

暗河水的主要来源为地表水和河水，尤其在雨季水量较大，设计隧道最大涌水量为15万立方米/天，并且地下水有沿断层破碎带形成突水的可能，极易造成灾害性事故。

2、治理方案的选择根据地质勘测设计资料，隧道于DK201+790~DK202+435段涌水量较大，此段隧道埋深约为300米，暗河在DK201+600~DK202+125段与线路多次相交，并且沿F1、F2两断层发育，经分析，我们认为在断层破碎带，线路与暗河相交汇处有发生特大涌水的可能。

根据以上情况，我们认为该段涌水在隧道内宜以堵为主，堵排结合。

因为此段涌水来源于暗河水，又与地表水相通，靠排在隧道内难以达到预期目的，同时也于地表不利。

以堵为主，阻止岩溶水进入隧道，然后在衬砌之外辅以相应的排水设施，从而在隧道内达到彻底治水的目的。

按照加固密实隧道开挖围岩并止水的原则，我们采取了如下治理涌水的施工方案。

2.1、应用地质超前预报技术，准确测定F1、F2断层及影响带位臵、以及暗河的位臵和走向2.2、在涌水带采取以堵为主，疏排为辅的方法防治地下水，即以深孔预注浆超前固结围岩并止水，堵排结合防治突水。

2.3、固结止水后的围岩开挖采用超前小导管支护，短台阶开挖，工字钢架支护方案进行施工。

立志当早，存高远
岩溶地区隧道施工技术
、雨季水量有无增长)等情况，分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。

引排
1、当暗河和溶洞有水流时，宜排不宜堵。

在查明水源流向及其与隧道的位置关系后，用暗管、涵洞、小桥等设施，渲泄水流，或开凿泄水洞，将水排出洞外。

其施工方法可参照图(1);
2、当水流的位置在隧道上部或高于隧道时，应在适当距离外，开凿引水斜洞(或引水槽)，将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排，其施工方法可参照图(2)。

堵塞
1、对已停止发育、径跨较小，无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭，其施工方法可参照图(3)，根据地质情况决定是否需要加深边墙基础;
2、拱以上空溶洞，可视溶洞的岩石破碎程度采用锚喷支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法处理，其施工方法可参照图(4)。

跨跃
当溶洞较大较深;可采用梁、拱跨越，但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上，必要时用圬工加固。

隧道在不同部位遇到溶洞跨越措施：
1、当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该则的边墙基础通过，其施工方法可参照图(5);
2、当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧底以下砌筑浆砌片石支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水，其施工方法可参照图(6);。